恒星黑洞与主序星碰撞及密近相遇的流体动力学

近期分析表明，在致密星团中恒星与恒星黑洞之间的密近相遇频繁发生。取决于最近距离，这些相互作用可导致潮汐俘获与瓦解等耗散性相遇，或直接物理碰撞，且都可能伴随明亮的电磁暂现源。在本研究中，我们开展了大范围的黑洞与主序星密近相遇流体动力学模拟，整体覆盖相关参数空间，并识别与分类了各种可能结果。在近乎正碰情形下，恒星被完全瓦解，约一半恒星物质被束缚于黑洞。对于靠近经典潮汐瓦解半径的更远相遇，恒星在首次近心点通过时仅被部分瓦解。取决于相互作用细节，部分被瓦解的恒星遗迹可能被黑洞潮汐俘获或变为不束缚（某些情况下，因非对称质量损失获得足够大的脉冲反冲而从宿主星团喷出）。在前一种情况下，恒星将经历多次近心点通过后才最终被完全瓦解。基于模拟结束时束缚于黑洞物质的性质（特别是总束缚质量与角动量），我们讨论了预期的吸积过程及可能产生的相关电磁特征。